Luật về nhiệt động lực học

Nhiệt động học là một nhánh của vật lý, trong khuôn khổ của sự chuyển đổi lẫn nhau của nhiệt thành chuyển động và ngược lại được nghiên cứu. Là một phần khá rộng rãi, phần này của vật lý ứng dụng được chia thành nhiều phần nhỏ khác nhau, bao gồm:

1. Luật cơ bản của nhiệt động lực học.
2. Quá trình chuyển tiếp và quá trình nhiệt động lực.
3. Chu kỳ nhiệt động lực, vv

Trên thực tế, các quy luật của nhiệt động lực học không chỉ là tiểu mục của nó mà còn là các định đề, cơ sở nằm dưới lớp vật lý đang nghiên cứu . Ba nguyên tắc nhiệt động lực được phân biệt.

Hãy để chúng tôi xem xét chi tiết hơn.

1. Luật đầu tiên hoặc sự khởi đầu của nhiệt động lực học. Đầu tiên chúng ta nhớ lại rằng năng lượng liên tục thay đổi từ loài này sang loài khác. Chuyển đổi, tùy thuộc vào điều kiện, từ động học đến tiềm năng và trở lại, năng lượng từ hệ thống không biến mất. Tuy nhiên, một ví dụ đơn giản với một con lắc được tăng tốc, đặt câu hỏi về lý thuyết này. Đang di chuyển, con lắc có động năng, ở những điểm cực trị của biên độ - tiềm năng. Về mặt lý thuyết, một phong trào như vậy không nên có một kết thúc và một cạnh, đó là, được vô hạn. Trong thực tế, tuy nhiên, chúng ta thấy rằng các phong trào đang dần dần mất dần, con lắc dừng lại các khóa học. Điều này là do sức đề kháng của không khí, xác định lực ma sát trong quá trình di chuyển. Do đó, năng lượng được cho là tăng tốc con lắc được sử dụng để vượt qua trở ngại không khí. Kết quả là nhiệt được tạo ra. Theo các thí nghiệm của các nhà khoa học, nhiệt độ của hệ thống treo và môi trường tăng lên do chuyển động hỗn loạn của các phân tử chất của con lắc và không khí.

Trên thực tế, luật đầu tiên về nhiệt động lực học được biết đến như là Luật Bảo toàn năng lượng. Bản chất của nó là năng lượng trong hệ thống không biến mất, nhưng chỉ chuyển đổi từ một loại này sang loại khác và chuyển từ dạng này sang dạng khác.

Lần đầu tiên quan sát như vậy đã được mô tả vào giữa thế kỷ XIX. K. Morom. Ông lưu ý rằng năng lượng có thể đi đến các tiểu bang khác: nhiệt, điện, giao thông, từ tính, vv Tuy nhiên, luật được xây dựng vào năm 1847 bởi Helmholtz, và trong thế kỷ XX. Ông được trao giải thưởng công thức khét tiếng E = mc2, cũng bao gồm các kết luận của A. Einstein.

2. Luật thứ hai hoặc bắt đầu của nhiệt động lực. Được hình thành vào năm 1850 bởi nhà khoa học R. Clausius, nó bao gồm trong quan sát sau: sự phân bố năng lượng nội tại trong một hệ thống khép kín thay đổi một cách hỗn độn theo cách mà năng lượng hữu ích giảm, dẫn đến tăng entropy.

3. Luật thứ ba hoặc bắt đầu của nhiệt động lực học. Ghi nhớ rằng khái niệm nhiệt là một chuyển động hỗn độn và rối loạn của các phân tử, có thể kết luận rằng làm mát hệ thống làm giảm hoạt động của động cơ. Entropy là zero trong trường hợp khi chuyển động hỗn loạn của các phân tử hoàn toàn dừng lại.

Giá trị tuyệt đối của entropy của một chất có thể được tính toán, biết nhiệt riêng của nó ở độ không tuyệt đối. V. Nernst, thông qua rất nhiều nghiên cứu, người ta phát hiện ra rằng tất cả các tinh thể có cùng công suất nhiệt: ở mức không tuyệt đối, nó bằng không. Kết luận này là luật thứ ba của nhiệt động lực học. Biết được thực tế này, có thể so sánh entropy của vật liệu khác nhau với sự thay đổi nhiệt độ.

Ngoài ra còn có cái gọi là luật số không của nhiệt động lực học , nhưng nó là như sau: nhiệt từ phần nóng của hệ thống bị cô lập mở rộng đến tất cả các yếu tố của nó. Vì vậy, theo thời gian, nhiệt độ trong cùng một hệ thống được cân bằng.

Luật về nhiệt động lực học là những thành phần cơ bản của khoa học cơ học. Nhờ những phát hiện được thực hiện ở những thời điểm khác nhau, khoa học hiện đại và xã hội đã được làm giàu bằng cách phát minh ra hầu hết các máy móc.

Luật về nhiệt động lực học là phổ quát cho tất cả các ngành cơ học.